题目回忆(大致):
已知函数 ( f(x) = ln(1+x)
frac{ax}{x+1} )((a) 为常数),若 ( f(x) geq 0 ) 对 ( x in [0,+infty) ) 恒成立,求 (a) 的取值范围。
解法核心思路:
1. 代入 (x=0) 得 (f(0)=0),所以必须保证 (x=0) 是极小值点或单调不减。
2. 求导:
[
f'(x) = frac{1}{1+x}
frac{a}{(1+x)^2} = frac{x+1-a}{(1+x)^2}
]
3. 讨论:
若 (a leq 1),则 (x+1-a geq 0)(因为 (x geq 0)),(f'(x) geq 0),(f(x)) 单调递增,且 (f(0)=0),所以恒有 (f(x) geq 0),成立。
若 (a > 1),则当 (0 < x x=a-1)>
需极小值 (f(a-1) geq 0):
[
f(a-1) = ln a
frac{a(a-1)}{a} = ln a
(a-1) geq 0
]
即 (ln a geq a-1),但 (a>1) 时 (ln a < a a=1)>
4. 答案:(a leq 1)。
关键技巧:
恒成立问题先找必要范围(如代入特殊点 (x=0))。
含参数单调性讨论按导函数分子符号分情况。
对数不等式 (ln a geq a-1) 直接用常见放缩((ln x leq x-1),等号仅 (x=1) 取到)。
口诀:
恒成立先代临界,参数讨论看单调,对数放缩直接套。